在快速发展的新能源和智能制造领域,电线电缆作为关键的基础材料,其性能和质量直接关系到整个系统的稳定性和安全性。近日,TPU(热塑性聚氨酯)电线电缆凭借其出色的性能和普遍的应用前景,成为了行业内的焦点。
TPU电线电缆以其独特的耐磨、耐切割、耐撕扯和耐拉扯特性,在极端环境下依然能够保持稳定的性能。其工作温度从摄氏零下40度至零上125度之间均能保持柔性,为各种复杂环境提供了可靠的解决方案。此外,TPU电线电缆还具备优异的导电性能、抗微生物、耐油脂、耐水解、耐臭氧和高能辐射等特性,进一步增强了其在实际应用中的竞争力。
TPU常被用作电缆护套材料。它可以保护电缆内部的导线和绝缘层,同时抵御外部环境的损害和腐蚀。浙江 TPU ZHF 85AT8 MATT01
反应型阻燃改性是指在聚氨酯高分子链结构中通过化学键引入具有阻燃功能元素或化学官能团,使TPU高分子链本身具有阻燃特点。目前,常用的反应型阻燃剂是含有磷、氮等元素的多元醇或者异氰酸酯单元。如以含磷多元醇作为聚合单体制备的本征阻燃TPU。使用磷系阻燃多元醇来改性TPU,磷元素通过聚合反应引入到高分子链中,其作为多元醇结构中的一部分,在燃烧过程中,磷元素会以PO·自由基的形式释放并捕捉高分子基体燃烧生成的自由基,从而猝灭燃烧反应,同时促进基体成碳,达到阻燃的效果。而含氮阻燃剂主要是通过在高温下分解产生而NH3、N2等不燃气体起到阻燃效果。反应型阻燃改性一般具有阻燃作用持久稳定,对材料其他性能影响较小的优势,但改性过程相对复杂,涉及到聚合反应。同时对改性剂的要求也较高,只有部分阻燃元素或官能团能引入TPU分子链中,因此研究及实际应用并不多。另外,反应型阻燃技术的阻燃效率还有待进一步提高。山东耐UVTPU 价格高等电缆如控制电缆与电力电缆用TPU,用来保护设计复杂电缆的被覆材料。
不论是无机阻燃剂,还是有机阻燃剂,它们均各有优缺点,因此,人们越来越关注将有机阻燃和无机阻燃剂结合使用,发挥协同效应,扬长避短,达到更好的阻燃效果。将次磷酸铝(AHP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配后添加到TPU中制备阻燃TPU材料。当添加质量分数为11%的阻燃剂(AHP与MCA的质量比为1∶2)时,阻燃TPU垂直燃烧达到UL94V-0,LOI为25.2%。阻燃剂AHP/MCA的加入能提升复合材料的热稳定性,同时促进材料成炭。采用聚磷酸铵(APP)、次磷酸铝(AHP)、二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,以1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为协效阻燃抑烟剂,通过熔融共混法制备了一系列TPU复合材料,并研究其阻燃抑烟性能。结果表明,[EMIM]PF6单独作为阻燃剂对TPU材料具有比较好的阻燃及抑烟效果,且其作为协效阻燃剂,与APP、AHP、ADP阻燃剂协效对TPU复合材料具有更佳的阻燃及抑烟效果。有机无机阻燃剂按一定方式结合形成杂化材料后,其阻燃效果较单一阻燃剂有明显提升,但这其中涉及到的阻燃改性机制也更加复杂,尤其是无机-有机的协同效应,还有待进一步研究。
无机类阻燃剂主要有含铝、硼、硅、镁、钛等元素的无机化合物。无机类阻燃剂的阻燃机制主要是以降低TPU燃烧时所产生的热量或是提高碳层强度和隔热效果的途径来达到阻燃的目的。无机阻燃剂可研磨成粉末或本身就是纳米尺寸,它们通过表面改性后可以与TPU树脂混合,在TPU基体材料燃烧时有的会发生复杂的化学反应。如常用的无机阻燃剂氢氧化铝,当TPU燃烧时,氢氧化铝分子中的结晶水会释放出来,形成水蒸气,降低氧气浓度,同时吸收热量。氢氧化铝脱水后生成氧化铝颗粒物也会和高分子材料燃烧所生成的碳结合,形成坚固复合碳层,隔绝氧气,使内部高分子难以继续燃烧。近年来,除了传统的无机阻燃剂,大量的新型无机阻燃剂被科研工作者陆续开发出来用于TPU阻燃。无机阻燃剂添加到TPU中除了具有强化碳层和催化成碳的功效之外,一些含特殊金属离子的无机化合物还同时具有很好的抑烟效果,在环保方面有其优势,因此也是越来越被人们所关注,但无机粒子与有机高分子TPU的相容性并不好,添加量一般都比较低,大量添加则会损伤TPU的力学性能。尼龙织物两面挤塑涂复上聚氨酯热塑性弹性体制作充气筏,其性能远优于硫化橡胶充气筏。
尽管热塑性聚氨酯(TPU)在许多方面具有优异的性能和广泛的应用,但也存在一些缺点和局限性。以下是一些常见的TPU缺点:1.吸水性:TPU由于含有酯基,具有较高的吸水性,尤其是聚醚型TPU。吸水后会导致材料性能下降,如拉伸强度和伸长率减小,加工时易产生气泡,需要进行除湿处理。2.氧化稳定性:TPU对氧化稳定性较差,易受氧气、紫外线和热氧化等环境因素的影响,导致材料老化和性能下降。3.温度敏感性:TPU的性能受温度影响较大,低温下易变脆,高温下易软化,影响其力学性能和稳定性。4.溶剂敏感性:TPU对一些有机溶剂敏感,容易发生溶解或膨胀,限制了其在某些特定环境下的应用。5.成本较高:相对于一些传统塑料材料,TPU的生产成本较高,这可能限制了其在一些大规模应用中的使用。6.强度和硬度限制:尽管TPU具有良好的弹性和柔软性,但在一些强度、硬度要一定求的应用中可能存在限制。尽管存在这些缺点,但TPU仍然是一种广泛应用的材料,由于其独特的性能优势,如优异的耐磨性、耐疲劳性、柔软性和弹性等,使其在鞋材、服装、汽车零部件、医疗器械等领域得到广泛应用。随着技术的不断进步和改进,可以预期TPU的缺点会逐渐得到克服和改善,使其更加适用于各种应用场景。TPU以其多样性和优势被广泛应用于各个领域。例如线缆、鞋类、运动器材、电子产品、医疗器械等。浙江 Lubrizol TPU TS92AP7
在改性应用中,聚氨酯热塑性弹性体作为常用增韧剂可用于增韧多种热塑性塑料及改性橡胶材料。浙江 TPU ZHF 85AT8 MATT01
在新能源领域,TPU电线电缆在光伏电缆、电动汽车充电桩电缆等方面展现出了巨大的潜力。以光伏电缆为例,采用TPU护套料的光伏电缆具有更优异的机械性能和耐候性能,能够满足欧洲EN50525标准,极大地提高了产品的安全性和使用寿命。同时,TPU电线电缆的柔性特性也使其更易于安装和维护,为光伏系统的建设和运行提供了更多便利。在智能制造领域,工业机器人作为推动产业更新和升级的重要力量,对电线电缆的性能要求也越来越高。TPU电线电缆以其优异的机械性能和阻燃性能,成为了工业机器人等高精度设备的理想选择。通过优化电缆结构和材料,TPU电线电缆能够提供更加稳定和可靠的信号传输,为工业机器人的高效运行提供了有力保障。综上所述,TPU电线电缆以其优异的性能和普遍的应用前景,正在引导行业创新并推动新能源与智能制造领域的发展。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,相信TPU电线电缆将在未来发挥更加重要的作用。浙江 TPU ZHF 85AT8 MATT01